СТВОРЕННЯ НОВОГО ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ В СЕЛЕКЦІЇ ГРЕЧКИ З ВИКОРИСТАННЯМ ЗРАЗКІВ КОЛЕКЦІЇ СВІТОВОГО ГЕНОФОНДУ

06.01.05 - селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Одеса - 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Подільському державному аграрно-технічному університеті Міністерства аграрної політики України.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Алексеєва Олена Семенівна, Подільський державний аграрно-технічний університет Міністерства аграрної політики України, професор кафедри селекції, генетики і насінництва.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Васильківський Станіслав Петрович, Білоцерківський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, завідувач кафедри селекції та насінництва, декан агрономічного факультету;

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Зорунько Віктор Іванович, Одеський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, доцент кафедри селекції, генетики і захисту рослин.

Провідна установа: Полтавська державна аграрна академія Міністерства аграрної політики України (м. Полтава).

Захист відбудеться „ 8 ” вересня 2006 р. о 900 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.363.01 при Селекційно-генетичному інституті - Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення за адресою: 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Селекційно-генетичного інституту - Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення за адресою: 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3.

Автореферат розісланий „ 3 ” серпня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Січкар В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Гречка - важлива для України круп'яна культура. Однак середні врожаї гречки невисокі та нестабільні, що не сприяє збільшенню її посівних площ.

Основним завданням селекції є виведення і впровадження у виробництво нових сортів високої якості з максимальною урожайністю та цінними біохімічними якостями зерна. Основним методом одержання вихідного матеріалу для створення нових сортів є гібридизація і відбір форм за комплексом морфологічних, фізіологічних і біохімічних ознак властивостей. Використання гібридизації для створення нових сортів та гібридів дає очікуваний результат лише при правильному підборі компонентів для схрещування на основі знань закономірностей успадковування кількісних ознак, які визначають продуктивність, довжину вегетаційного періоду та інші властивості рослин.

Хоча багато досліджень присвячено вивченню цих питань, погляди вчених суперечливі, тому дуже актуальними є дослідження із вивчення закономірностей успадковування кількісних ознак гречки та підбору компонентів схрещувань для ефективної селекційної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження є складовою частиною держбюджетної тематики Науково-дослідного інституту круп'яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету за номером державної реєстрації 01001U003326, інв. № 5/13 “Селекція на високу і стабільну продуктивність, адаптованих до мінливих умов вирощування, високоякісних сортів гречки та розробка енергозаощаджуючої технології їх вирощування та збирання для умов південно-західного регіону України”.

Мета і завдання дослідження. Мета досліджень полягала у виявленні селекційно привабливих генотипів гречки з колекції світового генофонду та створенні нового вихідного матеріалу методом гібридизації для створення сортів з високими врожайними та технологічними показниками якості зерна.

Завдання досліджень:

- ознайомитись із колекцією світового генофонду гречки та провести підбір батьківських пар;

- провести прості й зворотні насичуючі схрещування та одержати гібриди F1, F2, F3;

- на основі показників ступеня фенотипового домінування, коефіцієнта успадковування зробити висновок про правильність підбору пар для схрещування;

- провести порівняльну оцінку гібридів із гібридами, одержаними від насичуючих схрещувань;

- оцінити гібриди за:

а) тривалістю вегетаційного періоду;

б) продуктивністю;

в) технологічними показниками якості зерна.

- провести добір оригінальних рослин в F2, F3 і дати їм оцінку;

- вивчити гібридний матеріал, створений методом насичуючих схрещувань у попередні роки, який знаходиться в різних розсадниках селекційного процесу і виділити перспективні номери.

Об'єкт досліджень - процес гібридизації та його вплив на появу нових форм цінних для селекції гречки.

Предмет досліджень - сорти та форми, які залучались до гібридизації для отримання нового вихідного матеріалу.

Методи досліджень: польові; вимірювально-ваговий для виявлення господарсько цінних ознак рослин; фенологічні спостереження для визначення тривалості вегетаційного періоду та його окремих фаз; математично-статистичний - для визначення параметрів мінливості ознак та оцінки достовірності отриманих результатів досліджень. Вивчення характеру успадковування проводили за загальноприйнятими генетичними методиками.

Наукова новизна одержаних результатів. Зроблено аналіз колекції різного за походженням матеріалу гречки щодо придатності його використання в селекції продуктивних високотехнологічних сортів. Встановлено неоднакову варіабільність морфологічних ознак, елементів насіннєвої продуктивності гречки, її якісних показників. Досліджено залежність урожайності від тривалості вегетаційного періоду.

Виділено джерела господарсько корисних ознак зі стабільним їх вираженням.

Шляхом гібридизації, зокрема з застосуванням насичуючих схрещувань, створено цінний селекційний матеріал для створення сортів гречки з високими показниками продуктивності та якості насіння.

Практичне значення одержаних результатів. Виділено й рекомендовано для селекції перспективні номери гібридного походження, які використовуються в селекційних програмах Науково-дослідного інституту круп'яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету. Селекційні номери 219/02, 33/03 з високими показниками продуктивності та покращеними технологічними якостями зерна готуються для передачі до Державного сортовипробування.

Особистий внесок здобувача. За допомогою наукового керівника доктора с.-г. наук, професора Алексеєвої О.С. визначено завдання досліджень та методи їх вирішення. Польові та лабораторні дослідження, математична обробка експериментальних даних, аналіз та узагальнення результатів виконаних досліджень, проведені дисертанткою особисто.

Апробація роботи. Результати досліджень доповідались і були схвалені на Міжнародній конференції, присвяченій 30-річчю Науково-дослідного інституту круп'яних культур (м. Кам?янець-Подільський, 2002), Міжнародній науковій конференції “Біологічні науки і проблеми рослинництва” (м. Умань, 2003), VII з'їзді Українського товариства генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова (Кримська дослідна станція тютюнництва, Інститут винограду і вина “ Магарач” УААН, 2002), II Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених „Перспективні напрямки розвитку сільськогосподарської науки і виробництва в Україні” (м. Сімферополь, 2003), четвертій міжвузівській науково-практичній конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрямки досліджень, стан і перспективи” (м. Вінниця, 2004), щорічних науково-теоретичних конференціях професорсько-викладацького, аспірантського складу та науковців Подільської державної аграрно-технічної академії (2001-2005 рр.). Окремі доповіді визнані кращими і преміювались.

Публікації. За результатами наукових досліджень опубліковано вісім наукових праць, в тому числі шість статей в наукових фахових виданнях і дві - тези міжнародної та міжвузівської наукових конференцій.

Структура і обсяг дисертаційної роботи. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів результатів власних досліджень, висновків, рекомендацій для селекційної практики, 36 додатків. Робота викладена на 123 сторінках комп'ютерного тексту, ілюстрована 27 таблицями, 18 рисунками. Список використаних джерел включає 206 найменувань, з них 20 - іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

На підставі аналізу літературних джерел висвітлено можливість використання гречки як культури безвідходного виробництва, а також історію селекції гречки в Україні. Дано коротку характеристику методам створення вихідного матеріалу та принципам підбору пар для схрещування. Зроблено висновок про необхідність вивчення генетичного різноманіття гречки з метою виявлення цінного вихідного матеріалу для селекції сортів з підвищеною урожайністю та покращеними технологічними показниками якості зерна, придатних для вирощування у різних кліматичних зонах України.

гібридний гречка розсадник вегетаційний

УМОВИ, МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові дослідження 2001-2004 рр. проводились у селекційній сівозміні Науково-дослідного інституту круп'яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету. Селекційна сівозміна дослідного поля розміщена в південній Лісостеповій частині Хмельницької області.

Грунти селекційної сівозміни - чорноземи глибокі мало-гумусні середньовилугувані на карбонатних лесовидних суглинках. В агрономічному відношенні фізичні властивості ґрунту характеризуються добрими показниками.

Клімат південно-західної частини Лісостепу помірно-континентальний з м'якою зимою й теплим вологим літом. Сума опадів в середньому за рік становить 572 мм, 70-80 % з них припадає на теплий період року. Середньорічна багаторічна температура повітря складає 7,6 єС.

Схемою досліджень передбачалося ознайомитись із колекцією світового генофонду Fagopyrum Mill, відібрати та залучити до схрещувань зразки з певними селекційно привабливими ознаками: скоростиглість, посухостійкість, осипання плодів, високі технологічні показники якості насіння.

Проведені прості та складні зворотні насичуючі схрещування між підібраними номерами із колекції світового генофонду та сортами селекції Науково-дослідного інституту круп'яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету.

Для проведення відборів оригінальних рослин здійснено випробування селекційного матеріалу, створеного в попередні роки методом складної ступінчастої гібридизації слідуючих сортів і форм: Altiramosum Al. (Alt.), Карлик (К.), Вікторія (Віктор.), Зеленоквіткова 90 (Зел. 90), Казанка (Каз.), Вікторія Подільська (В.П.), Оксана (Окс.), Українка (Укр.).

При гібридизації враховували явище гетеростилії: на початку цвітіння проводили браковку на довгостовпчастий та короткостовпчастий тип квіток. Матеріал вивчали згідно загальноприйнятої схеми селекційного процесу.

В селекційному розсаднику (СР) номери висівали на 2-4 рядкових ділянках з обліковою площею від 1,35 до 2,7 м2. Кращі гібридні номери із цього розсадника вивчали в контрольному розсаднику (КР) з обліковою площею 5 м2 в трьох повтореннях. Стандарт у даних розсадниках висівали після відповідної групи гібридів (однакового походження) або через 10 номерів.

Перспективні гібридні номери вивчали в попередньому (ПС) та конкурсному (КС) сортовипробуваннях з посівною площею 31,5 м2 та обліковою 25м2 в трьох (ПС) та чотирьох (КС) повтореннях.

Стандартом в усіх ланках селекційного процесу виступав сорт Вікторія, занесений до Реєстру сортів рослин України.

Закладку дослідів, оцінку матеріалу, аналіз рослин, урожаю та якості зерна проводили відповідно до загальноприйнятої методики Держсортовипробування. Матеріал вивчався в умовах екранної ізоляції, створеної за допомогою тетраплоїдної форми гречки (Е.Д. Неттевич, М.В. Фесенко (1964); О.С. Алексеєвої (1970). Ширина екранних смуг складала 10,8 м.

Спосіб сівби - широкорядний з шириною міжрядь 45 см. Усі розсадники висівали касетною сівалкою СКС-6-10. Сівбу проводили в період 17-28 травня.

Отримані дані аналізувались методом варіаційної статистики (Г.Н. Зайцев, 1990). Коефіцієнти успадковуваності та показники ступеня фенотипового домінування визначали за методиками Дж.Л. Брюбейкера (1966), А.А. Жученка (1980), К. Мазера, Дж. Джинкса (1985). Частка вкладу генетичних та паратипічних факторів визначалась в розрізі генотип-середовищних взаємовідносин. Результати досліджень аналізувались дисперсійним методом за Б.А. Доспеховим (1985). Біохімічний аналіз зерна перспективних селекційних номерів проводили у сертифікованому Хмельницькому обласному державному проектно-технологічному центрі охорони родючості ґрунтів і якості продукції.

Метод визначення азоту і сирого протеїну - ГОСТ 1349.6.4 - 84; метод визначення сирої клейковини - ГОСТ 1349.6.2 - 84; метод визначення сирого жиру - ГОСТ 13496.15 - 85; метод визначення строї золи - ГОСТ 26226 - 84; метод визначення загального фосфору - ГОСТ 26657 - 85; метод визначення загального кальцію - ГОСТ 26570 - 85; метод визначення загальної вологи - ГОСТ 27548 - 87; загальноприйняті методики визначення вмісту мікроелементів: міді, цинку, марганцю, кобальту.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ОЦІНКА НОМЕРІВ ГІБРИДНОГО ПОХОДЖЕННЯ В РІЗНИХ РОЗСАДНИКАХ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ

Характеристика гібридного матеріалу за основними морфологічними показниками та їх варіювання. Гібридизація викликає широкий спектр мінливості гречки. Деякі гібриди, які виникають в результаті формотворчого процесу, представляють собою особливу цінність для селекції, інші є індикатором для виявлення цінних гібридів у наступних поколіннях. За роки досліджень вивчалися характер варіювання та зміна морфологічних ознак залежно від кожного наступного насичуючого схрещування на прикладі 18 комбінацій. За основу було взято одинадцять морфологічних ознак у культури гречки і за цими ознаками для кожної з гібридних комбінацій обчислено ступінь фенотипового домінування в F1 та коефіцієнт успадковування в F2, які дають змогу робити висновок про доцільність її подальшого випробування, тим самим позитивно впливаючи на скорочення тривалості селекційного процесу. Нами враховувались такі морфологічні ознаки як висота рослин, кількість вузлів всіх, вузлів на стеблі, гілок першого порядку, гілок всіх, вузол першого гілкування, вузол першого суцвіття, кількість суцвіть, зерен, маса зерна з рослини та маса 1000 зерен.

Аналіз показників ступеня фенотипового домінування, коефіцієнтів успадковування та варіації основних морфологічних показників, свідчить про те, що п'ять із одинадцяти в результаті насичуючих схрещувань характеризуються адитивно-домінантною системою генетичного контролю і, як наслідок, різкою зміною рангів під впливом специфічних погодних умов та реакції генотипу на них. До них відносять: кількість вузлів на стеблі, гілок 1-го порядку, вузол 1-го гілкування та суцвіття, маса 1000 зерен.

Більш стабільною за роками зміною рангів, а також чітким характером успадковування після кожного наступного насичуючого схрещування характеризуються такі морфологічні показники: висота рослин, кількість всіх вузлів, суцвіть, зерен та маса зерна з рослини. Вони безпосередньо пов'язані з продуктивністю і, починаючи вже з другого покоління можна говорити про характер їх успадковування. Гібриди, одержані в результаті насичуючих схрещувань, перевищують за відповідними ознаками батьківські форми на 4 - 73% (табл. 1).

Встановлено, що сорти Солянська, Казанка можна використовувати як джерела покращення окремих морфологічних показників. Одержані від них гібриди мають мінімум дві, а то й більше ознаки, тісно пов'язаних з продуктивністю з середнім коефіцієнтом успадковування.

Вегетаційний та міжфазні періоди номерів в селекційному розсаднику. Однією з вимог сучасного виробництва до сортів гречки є оптимальна для конкретного регіону тривалість періоду вегетації. В результаті проведених досліджень встановлено, що переважна більшість гібридних комбінацій за тривалістю вегетаційного та міжфазних періодів займають проміжне положення між батьками. Скороченням тривалості вегетаційного періоду характеризуються гібридні комбінації, одержані від першого-третього насичуючих схрещувань сортів Казанка Ч Роксолана, Вікторія Ч Мрія, Веселка Ч Роксолана. Слід однак відмітити, що 10% отриманих гібридних комбінацій мають подовжений, в порівнянні із батьківськими формами, період вегетації. Це переважно гібридні комбінації, одержані від другого насичуючого схрещування сортів Роксолана Ч Рубра, Роксолана Ч Веселка, Казанка Ч Вікторія.

Таблиця 1. Успадковування та прояв окремих кількісних ознак гібридними рослинами гречки F2 від насичуючих схрещувань (2001-2003 рр.)

Основні морфологічні ознаки одержаних гібридів та їх варіювання. Важливою сортовою ознакою гречки є висота рослин, яка залежить від площі живлення рослин і умов вирощування. За роки досліджень залежно від генотипу та умов вирощування висота рослин знаходилася в межах 41,8 - 142,4 см. Найвищими показниками висоти характеризувались гібриди від першого насичуючого схрещування сортів (Солянська Ч Вікторія), (Казанка Ч Вікторія), (Вікторія Ч Веселка) (2001 р.). Аналіз висоти рослин показав, що ця ознака характеризується другим балом варіабельності за шестибальною шкалою, але значно варіює у селекційного номера 247/02 (Казанка Ч Вікторія). У 2001 році спостерігали найбільшу строкатість та варіювання цього показника як у вихідних батьківських форм, так і в гібридних комбінацій. Низькорослістю відзначалася форма Карлик (41,8 см), сорти Чорноплідна, Солянська та Казанка, хоча їх гібриди займали проміжне положення, а іноді й перевищували батьківські сорти. У гібридних комбінаціях Вікторія Ч Карлик, Роксолана Ч Карлик за габітусом рослин спостерігали появу напівкарликових форм, що є цінним вихідним матеріалом для подальшої селекційної роботи.

Кількість вузлів на стеблі є цінною сортовою ознакою гречки. Від кількості вузлів залежить наявність квітконосів та плідоутворення. Більше вузлів на порівняно короткому стеблі і гілках є однією з ознак, що визначають стійкість рослин до вилягання. Досліди показали, що при гібридизації в цілому по сорту, як і популяції мінливість числа вузлів на стеблі невелика. Більш стійким до вилягання за кількістю вузлів на стеблі є гібридні комбінації після другого насичуючого схрещування (Вікторія Ч Рубра) Ч Рубра), (Веселка Ч Вікторія) Ч Вікторія) та (Роксолана Ч Рубра) Ч Рубра). Решта гібридних комбінацій характеризувалася проміжною між батьківськими сортами величиною кількості вузлів.

Кількість гілок всіх. Даний показник залежить в значній мірі від погодних умов року та генетичної обумовленості. Бал варіабельності ознаки становить 4-5, а сама величина коливається від 3,5 до 7,3. Найбільша кількість гілок характерна для гібридних номерів після третього насичуючого схрещування 18/03 [(Веселка Ч Роксолана) Ч Роксолана) Ч Роксолана], 15/03 [(Роксолана Ч Казанка) Ч Казанка) Ч Казанка], а найменша - 189/02 (Роксолана Ч Чорноплідна).

Урожайність - це результат взаємодії всієї сукупності морфофізіологічних ознак і властивостей, які визначають особливості росту і розвитку рослин в ценозі. Вона визначається продуктивністю окремих рослин, яка обумовлена взаємодією ряду факторів: взаємодією генів, впливом грунтово-кліматичних, погодних та агротехнічних умов. Найбільш точними показниками, що характеризують рослини за продуктивністю, є кількість суцвіть та зерен на рослині і, відповідно, маса зерна з рослини.

Мінімальною кількістю суцвіть характеризувались гібридні комбінації 2001 року F1 після НС1: (Вікторія Ч Рубра), (Рубра Ч Вікторія), (Казанка Ч Вікторія), (Вікторія Ч Мрія), (Веселка Ч Вікторія), (Рубра Ч Роксолана), (Роксолана Ч Казанка). Найбільшою кількістю суцвіть в 2003 році характеризувались номери F1 після НС2 8/03 [(Казанка Ч Українка)Ч Українка] та 97/01[(Вікторія Ч Рубра) Ч Рубра] і F1 після НС3 18/03 [(Веселка Ч Роксолана)Ч Роксолана]Ч Роксолана). Показник кількості суцвіть є дуже варіабельним і знаходиться в межах від 49,16 до 83,93, тобто 4-5 балів варіабельності.

Урожайність гречки в значній мірі залежить від кількості зерен на рослині, а тому найбільш урожайними були гібриди F1 від НС3 18/03 [(Веселка Ч Роксолана) Ч Роксолана] Ч Роксолана), 10/03 [(Вікторія Ч Мрія) Ч Мрія] Ч Мрія), 27/03 [(Вікторія Ч Солянська) Ч Солянська] Ч Солянська). Проте, окремі гібридні комбінації характеризувались зростанням кількості зерен з рослини та маси зерна у ряді років (табл. 2).

Таблиця 2. Кількість і маса зерен гібридних рослин гречки, одержаних від насичуючих схрещувань, в порівнянні з батьківськими сортами і формами (2001 - 2003 рр.)

У гібридних комбінаціях, одержаних від насичуючого схрещування першого року за вищеперерахованими показниками, спостерігали незначне відхилення, яке знаходилося у межах батьківських форм. Це пояснюється несприятливими погодними умовами 2001 року та відповідною адаптацією генотипу до них. Лише в комбінації № 4013 Ч Роксолана та Роксолана Ч № 4013 після першого насичуючого схрещування спостерігалось значне перевищення батьківської форми на 7 - 51,4%. Значно вищими величинами репродуктивних показників характеризувались гібридні комбінації після другого і третього насичуючих схрещувань. Проте у гібридної комбінації (Вікторія Ч Солянська) Ч Солянська) навіть після насичуючого схрещування другого року показники кількості зерен та маси зерна з рослини вагомо не змінилися і знаходилися у межах батьківських сортів. Даний гібрид за урожайністю та технологічними показниками якості зерна не перевищив батьківські форми.

Показник кількості зерен на рослині є одним з найбільш варіабельних. У 2003 році коефіцієнт варіації був найвищим і коливався в межах 64,39-110,61. Найбільший коефіцієнт варіації показника кількості зерен на рослині мали комбінації одержані в результаті третього насичуючого схрещування 11/03 [(Роксолана Ч Рубра)Ч Рубра] Ч Рубра) та 17/03 [(Рубра Ч Роксолана) Ч Роксолана]Ч Роксолана).

Маса зерна з рослини належить до високоваріабельних показників і змінюється в межах від 53,97 г в F1 після НС3 у номерів 22/03 (Рубра Ч Вікторія) Ч Вікторія] Ч Вікторія) до 114,84 11/03 [(Роксолана Ч Рубра) Ч Рубра Ч Рубра). Найменшою масою зерна з рослини характеризувались гібридні комбінації 2001 року, коли жодна не перевищила вихідні батьківські форми. Найбільшою масою зерна з рослини характеризувались гібридні комбінації 2003 року. Одночасно спостерігалось перевищення гібридними комбінаціями вихідних батьківських форм відповідно на 73,7 - 83,3%.

Показник маси 1000 зерен належить до менш варіабельних, коефіцієнт варіації знаходиться в межах 13,95-21,37. Значне збільшення маси 1000 зерен спостерігалось в 2003 році. Підвищеною масою 1000 зерен в порівнянні з батьківськими формами характеризувались селекційні номери від третього насичуючого схрещування 16/03 [(Вікторія Ч Казанка) Ч Казанка Ч Казанка) 30,7, 15/03 (Роксолана Ч Казанка) Ч Казанка] Ч Казанка) - 30,1 г. Найменша маса 1000 зерен була в гібридній комбінації 187/02 (Вікторія Ч Чорноплідна) - 23,2 г.

Гібридний матеріал, одержаний за допомогою насичуючих схрещувань, проходив випробування в різних розсадниках. Критеріями оцінки вихідного матеріалу в СР були тривалість вегетаційного періоду, врожайність та якість зерна з врахуванням походження. Найбільш скоростиглими у 2002 році виявились гібридні номери 99/01 F1 НС2 (Веселка Ч Роксолана)Ч Роксолана, 89/01 (Казанка Ч Роксолана) Ч Роксолана, а також відбори з номерів минулих років 147/01 (Казанська Ч Вікторія Подільська).

Зміна морфологічних показників під впливом насичуючих схрещувань показана на прикладі комбінації Роксолана Ч Казанка (рис.1).

Найдовшими вегетаційними періодами характеризувалися номери 154/01 (59/92 (Казанка Ч Вікторія Подільська), 142/01 (Вікторія Ч Оксана), 138/01 (3883/92 (Altiramosum Ч Карлик) Ч (Вікторія Ч Зеленоквіткова 90) Ч Казанка), отримані в минулі роки методом складної ступінчастої гібридизації та відборами із гібридів.

В результаті оцінки в селекційному розсаднику вихідного матеріалу гібридного походження, виділено перспективні номери, які мають ряд господарсько цінних властивостей, відзначаються високою продуктивністю, добрими технологічними якостями зерна. Кращі з цих номерів (32/03, 28/03, 94/01, 219/02, 101/01, 91/01, 83/01, 172/01, 150/01, 89/01, 96/01), продовжують вивчатися в КР.

Технологічні показники окремих номерів в селекційному розсаднику. Поряд з підвищенням урожайності в селекції гречки важливим напрямком є покращення технологічних показників якості зерна. Цінну інформацію про якість зерна створених гібридів дає коефіцієнт плівчастості. Межі варіювання коефіцієнта плівчастості у гібридних комбінацій та вихідних форм становили від 1,008 до мінімального значення 0,620. Встановлено те, що помітне покращення показників якості викликає навіть одноразовий добір.

У КР в 2004 році проходили випробування 12 номерів - це гібриди від першого та другого насичуючих схрещувань та гібридний матеріал минулих років отриманий від схрещування [(Altiramosum Ч Карлик) Ч (Вікторія Ч Зеленоквіткова 90) Ч Казанка)], Казанка Ч Вікторія Подільська.

Ряд номерів контрольного розсадника, урожайність та технологічні показники яких істотно перевищують стандарт, 33/03 (№4013 Ч Українка), 219/02 (№4013 Ч Роксолана), 135/01 (Казанка Ч Вікторія Подільська), 122/01 [(Altiramosum Ч Карлик) Ч (Вікторія Ч Зеленоквіткова 90)] Ч Казанка), 265/02 [(Вікторія Ч Мрія) Ч Мрія], передано у попереднє сортовипробування. Селекційні номери (110/01 [(Altiramosum Ч Карлик) Ч (Вікторія Ч Зеленоквіткова 90)] Ч Казанка), 266/02 [(Веселка Ч Роксолана)Ч Роксолана], 452/01, 38/99, 45+46/99 [(Altiramosum Ч Карлик) Ч (Вікторія Ч Зеленоквіткова 90)] Ч Казанка), які мали урожайність дещо нижчу від стандарту, але характеризувались кращими від стандарту технологічними показниками, будуть проходити подальше випробування в КР.

В процесі досліджень виявлено, що джерелом покращення натури крупноплідних номерів є колекційний зразок № 4013. Натура одержаних за його участю гібридних комбінацій зростає на 90-100 г/л.

У 2004 - 2005 роках проводилося вивчення перспективних номерів в ПС та КС. Значну їх частину складають номери від гібридизації минулих 1993, 1997 років та номери, одержані від схрещування № 4013 із сортами Українка та Роксолана.

До показників, які нами обліковувалися, окрім урожайності та технологічних якостей, належить виживаність рослин (табл. 3).

Таблиця 3. Урожайність і технологічні якості зерна окремих номерів конкурсного сортовипробування (середнє за 2004-2005рр.)

Урожайність гібридних номерів КС коливалась у межах 1,64 - 2,73 т/га при 1,69 т/га у стандарта. Кращими його номерами є № 25 і № 26, одержані від простих насичуючих схрещувань (33/03 № 4013 Ч Українка) та (219/02 № 4013 Ч Роксолана), які характеризуються вищою в порівнянні з стандартом урожайністю на 0,49 - 1,04 т/га та покращеними технологічними показниками якості зерна. Слід однак відмітити те, що перераховані номери мають дещо нижчу від стандарту масу 1000 зерен та нижчу плівчастість, хоча їх вирівняність вище на 13-26%. Решта номерів КС характеризувались високою масою 1000 зерен, значною плівчастістю, але їх продуктивність знаходилася в межах похибки досліду. Номери КС 33/03 № 4013 Ч Українка та 219/02 № 4013 Ч Роксолана будуть передані для подальшого випробування у виробничих умовах, а згодом до державного сортовипробування. Решта номерів планується далі випробовувати в КС.

Використовуючи результати попередніх досліджень, ми розробили модель сорту, придатну для вирощування у різних регіонах України, і порівняли з нею перспективний гібридний номер, переданий в Державне сортовипробування (ДСВ) на 2006 рік (табл. 4).

Таблиця 4. Характеристика моделі сорту гречки

Окреслені у загальному вигляді вимоги до сорту гречки включають високу потенційну продуктивність, покращенні якісні показники зерна, можливість вирощування сорту за інтенсивними технологіями з обов'язковим механізованим способом збирання врожаю.

Дев'ять перспективних номерів КС, які за урожайністю і технологічними показниками якості зерна значно перевищують стандарт та їх вихідні форми, паралельно проходили випробування у виробничих умовах різних зон Хмельницької області: Поліссі (Товариство з обмеженою відповідальністю (ТОВ) „Мирне” с. Великий Скнит Славутського району) та південно-західний Лісостеп (Науково-виробнича агрофірма (НВА) „Перлина Поділля” с. Квітневе Білогірського району).

Про ефективність від виробничого випробування гібридних номерів у с. Квітневе НВА „Перлина Поділля” Білогірського району Хмельницької області свідчить те, що в середньому за два роки вирощування перспективний номер 33/03 одержаний від схрещування № 4013 із сортом Українка за урожайністю та технологічними показниками якості зерна перевищив стандарт на 0,63 т/га або на 25,7%. Поряд з високою урожайністю він мав кращі технологічні показники якості зерна, зокрема вирівняність і плівчастість.

Аналогічні дані виробничого випробування отримані у зоні Полісся, проте, гібридний номер 33/03 (№ 4013 Ч Українка) при високих технологічних показниках якості зерна, характеризувався дещо нижчою урожайністю.

За даними досліджень, вирощування номера гречки гібридного походження у зоні південно-західного Лісостепу України, порівняно із стандартом, є прибутковим та економічно вигідним, оскільки на 1 грн. витрат отримуємо 1,60 грн. прибутку. При цьому знижується собівартість з 1068,3 до 721 грн/т, збільшується чистий прибуток з 1407 до 3072 грн., рівень рентабельності зростає у два рази.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення й нове вирішення наукових завдань, що полягають у створенні нового вихідного матеріалу в селекції гречки шляхом гібридизації, зокрема з застосуванням насичуючих схрещувань. Виділено джерела господарсько корисних ознак із стабільним їх вираженням.

1. Обґрунтовано та запропоновано використання показників ступеня фенотипового домінування й коефіцієнта успадковуваності при підборі пар для схрещування, що не тільки скорочує саму тривалість селекційного процесу гречки, а й підвищує результативність добору за урожайністю та технологічними якостями зерна.

2. При підборі пар для схрещування необхідно враховувати показники висоти рослин, кількості всіх вузлів, суцвіть, зерен, масу зерна з рослини, масу 1000 зерен, які безпосередньо пов'язані з продуктивністю, і вже починаючи із другого покоління, можна проводити добір за цими ознаками.

3. Встановлено, що коефіцієнт успадковуваності кількості вузлів усіх, усіх гілок, висоти рослин, кількості суцвіть і зерен, маси зерна з рослини знаходиться на рівні середнього (h2 =3050%). Тому при доборах на підвищення продуктивності потрібно надавати перевагу цим структурним елементам.

4. Виявлено, що за ступенем варіабельності морфологічні показники у вихідних батьківських форм та гібридного матеріалу розміщуються в такому порядку (від вищого до нижчого): висота рослин, маса зерна з рослини, кількість зерен, кількість вузлів усіх, гілок усіх, гілок першого порядку, вузол першого гілкування, вузол першого суцвіття, маса 1000 зерен, кількість вузлів на стеблі.

5. Сорти Солянська та Казанка можна використовувати як джерела підвищення кількості суцвіть і зерен з рослини, маси зерна з рослини, маси 1000 зерен, вирівняності. Одержані за їх участю гібриди мають мінімум дві та більше ознаки, які тісно пов'язані з продуктивністю, з середнім коефіцієнтом успадковування.

6. Джерелами одержання скоростиглих форм і сортів у селекції гречки можуть бути сорти Казанка, Мрія та Веселка.

7. Виявлено, що джерелом низької плівчастості та високої натури зерна є колекційний зразок № 4013, інтродукований з Франції, який наявний у колекції світового генофонду Fagopyrum Mill Науково-дослідного інституту круп'яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету.

8. У результаті виконання дисертаційної роботи створено перспективний селекційний номер 33/03 (сорт „Малинка”), який у виробничому випробуванні в середньому за два роки перевищує сорт-стандарт Вікторію, і з 2006 року включений до Державного сортовипробування.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ ПРАКТИКИ

1. У селекції як джерело покращення технологічних показників якості зерна гречки слід використовувати колекційний зразок № 4013 французької селекції.

2. Кращі номери (33/03, 28/03, 94/01, 219/02, 101/01, 91/01, 83/01, 172/01, 150/01, 89/01, 96/01), створені нами впродовж виконання дисертаційної роботи, передати до колекції світового генофонду Fagopyrum Mill і передати до Національного центру генетичних ресурсів рослин України.

3. Використання показників ступеня фенотипового домінування та коефіцієнтів успадковування при підборі батьківських пар ефективне не тільки для самозапильних, але й для перехреснозапильних культур, що доведено нами на прикладі гречки.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Вільчинська Л.А. Використання ступеня фенотипового домінування в селекції при насичувальних схрещуваннях // Вісник Львівського державного аграрного університету. Серія: Агрономія, 2003.- № 7.- С. 286-291.

2. Вильчинская Л.А. Продуктивность гибридов гречихи от насыщающих скрещиваний // Научные труды ученых Крымского государственного агротехнологического университета. - Вып. 81. - Симферополь, 2003. - С. 12-17.

3. Малина М.М., Вільчинська Л.А. Ступінь фенотипічного домінування, як один із методів при підборі пар для схрещування // Збірник наукових праць Подільської державної аграрної академії.- 2003. - № 11. - С. 64-67 (Доля участі здобувача - 50%, особистий внесок - проведення експериментальної частини, математична обробка отриманих даних, участь у написанні статті).

4. Вільчинська Л.А., Алексеєва О.С., Малина М.М. Коефіцієнт успадкування окремих показників в гречки // Збірник наукових праць Подільського державного аграрно-технічного університету.- 2004. - № 12- С. 94-98 (Доля участі здобувача - 40%, особистий внесок - проведення експериментальної частини, математична обробка результатів досліджень).

5. Алексеева Е.С., Малина М.М., Вильчинская Л.А. Изучение наследуемости некоторых признаков F1 для использования метода гибридизации в селекции гречихи // Сборник научых трудов. Международной конференции, посвященной 30-летию Научно-исследовательского института крупяных культур.- Каменец-Подольский, 2002. - С. 81-94 (Доля участі здобувача - 40%, особистий внесок - проведення експериментальної частини, математична обробка результатів досліджень, участь у написанні статті).

6. Вільчинська Л.А. Коефіцієнти успадкування деяких кількісних ознак гречки при насичуючих схрещуваннях // Збірник матеріалів четвертої міжвузівської науково-практичної конференції аспірантів 5-7 квітня 2004 р.: ”Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи”.- Вінниця, 2004. - С. 61-62.

7. Вільчинська Л.А. Вплив сорту Рубра на покращення деяких кількісних ознак при гібридизації гречки // Матеріали I Міжнародної науково-практичної конференції: Науковий потенціал світу.- Дніпропетровськ, 2004. - Т.55. - С. 52-53.

8. Vilchiskaya L.A., Malina M.M., Alexeeva E.S. The inheritance of Quantitative sings in case of saturation crossing //Advances in Buckwheat Research. Proc. 9th Int. Symp. On Buckwheat. Prague, 2004. P. 336-342 (Доля участі здобувача - 50%, особистий внесок - узагальнення результатів досліджень, участь у написанні статті).

АНОТАЦІЇ

Вільчинська Л.А. Створення нового вихідного матеріалу в селекції гречки методом гібридизації з використанням зразків колекції світового генофонду. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 - селекція рослин. - Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Одеса, 2006.

Дослідженнями встановлено, що використання показників ступеня фенотипового домінування та коефіцієнтів успадковування при підборі пар для схрещування в селекції гречки не тільки скорочує саму тривалість селекційного процесу, а й підвищує результативність добору за урожайністю та технологічними якостями зерна. Доведено, що сорти Солянська, Мрія, Веселка і Казанка доцільно використовувати як джерела підвищення кількості зерен з рослини, кількості суцвіть, маси зерна з рослини, маси 1000 зерен, вирівняності та скоростиглості. В процесі досліджень виявлено, що в якості донора покращення окремих технологічних показників можна використовувати колекційний зразок № 4013 французької селекції, який є в колекції світового генофонду Fagopyrum Mill Науково-дослідного інституту круп'яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету.

Виділено й рекомендовано для селекції перспективні номери гібридного походження, які використовуються в селекційних програмах Науково-дослідного інституту круп'яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету. Селекційний номер 33/03 (сорт „Малинка”), який за даними конкурсного та виробничого випробувань переважає сорт-стандарт Вікторія і має покращенні технологічні показники якості зерна передано до Державного сортовипробування на 2006 рік.

Встановлено неоднакову варіабельність морфологічних ознак, елементів насіннєвої продуктивності гречки, її якісних показників. Виділено джерела господарсько корисних ознак із стабільним їх вираженням.

Шляхом гібридизації, зокрема з застосуванням насичуючих схрещувань, створено цінний селекційний матеріал для виведення сортів гречки з високими показниками продуктивності та якості насіння

Ключові слова: гречка, кількісна ознака, гібрид, коефіцієнт успадковування, ступінь фенотипового домінування, насичуючі схрещування, гібридизація.

Вильчинская Л.А. Создание нового исходного материала в селекции гречихи с использованием образцов коллекции мирового генофонда. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 - селекция растений. - Селекционно-генетический институт - Национальный центр семеноведения и сортоизучения, Одесса, 2006.

Проведен анализ показателей степени фенотипического доминирования и коэффициентов наследуемости у гречихи на примере девяти гибридных комбинаций прямих и обратных насыщающих скрещиваний. Большая часть морфологических признаков при насыщающих скрещиваниях характеризуется нечетким характером наследования и в значительной степени зависит от условий внешней среды или реакции генотипа на них. Поэтому при проведении отборов есть показатели, на которые не следует акцентировать внимание селекционеру: количество узлов на стебле, ветвей первого порядка, узел первого ветвления и соцветия, масса 1000 зерен. Они контролируются аддитивно-доминантной системой генов и, как результат, низкие несущественные коэффициенты наследуемости и резкой сменой рангов показателей степени фенотипического доминирования в зависимости от условий выращивания. При проведении отборов следует обращать внимание на показатели: высота растений, количество узлов всех, ветвей всех, соцветий, зерен, массу зерна с растений, которые имеют тесную связь с продуктивностью и со второго поколения можно прогнозировать характер их наследования. Обоснованно использование данных показателей при подборе пар для скрещиваний, что не только сократит продолжительность селекционного процесса, но и на ранних его этапах даст возможность прогнозировать селекционную ценность этой комбинации. Сорта Казанка, Мрия, Веселка и Солянская рекомендуется использовать в качестве улучшателей сортов. Полученные с их помощью гибриды имеют минимум две, а в некоторых случаях и больше признаков тесно связанных с продуктивностью со средним характером наследуемости.

Наибольшую вариабельность гибридного материала и исходных родительских форм имеют показатели (от высшего к низшему): высота растений, масса зерна с растения, количество зерен, узлов всех, ветвей всех, ветвей первого порядка, узел первого ветвления и соцветия, масса 1000 зерен, количество узлов на стебле.

Изучена возможность повышения качества селекционного материала путем использования однократного отбора по продуктивности или скрещивание с № 4013 французской селекции, отобранным из коллекции мирового генофонда гречихи Научно-исследовательского института крупяных культур Подольского государственного аграрно-технического университета.

Лучшие номера - 32/03, 28/03, 94/01, 219/03, 101/01, 91/01, 83/01, 172/01, 150/01, 89/01, 96/01, полученные от простых и сложных ступенчатых скрещиваний, переданы в коллекцию мирового генофонда Fagopyrum Mill Научно-исследовательского института крупяных культур, и их планируется передать в Национальный центр генетических ресурсов растений Украины.

Перспективные номера №219/02 и № 33/03, которые по данным конкурсного и производственного сортоиспытаний превосходят по урожайности сорт-стандарт Викторию при удовлетворительном качестве зерна, рекомендуются в качестве сортов для передачи в Государственное сортоиспытание.

Ключевые слова: гречиха, количественный признак, гибрид, коэффициент наследуемости, степень фенотипического доминирования, насыщающие скрещивания, гибридизация.

Vilchynskaya L.A. Creation of new initial material for buckwheat breeding by hybridization with using of stocks from world genetic collection - Manuscript.

Thesis for scientific degree of the candidate of agricultural sciences by speciality 06.01.05 - Plant Breeding. - Plant Breeding and Genetics Institute - National Centre of Seed and Cultivar Investigation of UAAS, Odessa, 2006.

Investigation showed that at choosing pairs for crossing the usage of indicators of phenotype domination degree and heritability coefficients not only shortened the duration of breeding process but also increased the selection effectivity on yield and grain quality in buckwheat breeding. It was demonstrated that Solyanka, Mriya, Veselka and Kazanka cultivars were advisable to be used as sources for increasing plant grain number, inflorescence number, plant grain weight, 1000 grain weight, homogeneity and earliness. Collection stock No 4013 (of French breeding, is available in the Fagopyrum Mill. collection of the Groats Sci-Res Institute of the National Podol Agro-Tech University.

The perspective breeding lines of hybrid origin were selected and recommended for using in breeding programmes of that Institute. According to the competitive and industrial trials the breeding number 33/03 (Malinka cultivar) surpassed Victoria-standart and showed improved grain quality indices. That stock was sent to the State trial for 2006.

Different variability of morphological traits, yield components of buckwheat and its quality indices were established. The sources of stable economically valuable traits were screened.

Valuable breeding material for development of buckwheat cultivars with improved grain yield and quality was created by hybridization in particular with backcrosses.

Key words: buckwheat, quantity trait, hybrid, coefficient of heritability, degree of phenotypic domination, backcrosses, hybridization.

Размещено на Allbest.ur